Расчет размеров ступеней и уклона лестничного марша
При расчёте по несущей способности элементы лестницы расчленяются на статически определимые балки — консольные или однопролётные, и рассчитываются по соответствующим формулам. Так как лестницы подвержены действию динамических нагрузок, к жёсткости несущих элементов предъявляются повышенные требования: прогиб их не должен превышать 1/400 пролёта. Нагрузки, действующие на лестничные марши и площадки, должны собираться путем сложения собственного веса конструкций и временных нагрузок: в жилых домах — 300 кг/м².
При подъеме человек затрачивает примерно в два раза больше энергии, чем при движении по горизонтали (рис. 2). Практикой установлено: лестница удобна и безопасна, если удвоенная высота подступёнка, сложенная с шириной ступени (проступью), равняется среднему шагу человека. Длина шага человека на плоскости составляет примерно 600–640 мм. Исходя из этого, проступь и подъем определяют по формуле: 2а+b = 600. 640 мм .
рис.2. Расчет высоты и ширины рядовых ступеней
Как альтернативу можно использовать другую, более легкую для запоминания, формулу: а+b = 450 ± 20 мм. где а — высота ступени (подступёнка), b — ширина ступени (проступи).
Ширина проступи должна обеспечивать опирание ноги полной стопой, то есть быть не меньше 200 и не больше 320 мм. Оптимальной считается высота подступёнка, равная 150, а ширина проступи — 300 мм. При сильном увеличении ширины проступи вы непременно собьетесь с шага, а при сильном уменьшении затруднится спуск. При проектировании забежных ступеней нужно учитывать, что минимальная ширина ступеней с узкого конца должна составлять не менее 100 мм, а нависание проступи над нижней ступенькой должно быть не более 50 мм. Так же нависание верхней ступени над нижней делается тогда, когда другими способами не удается увеличить ширину проступи, в этом случае величина нависания не должна превышать 30 мм для деревянных и 50 мм для железобетонных ступеней.
Наиболее удобные углы подъёма лестницы находятся в диапазоне от 23 до 37°. Чем лестница круче, тем меньше ей надо места для установки в доме, и соответственно, чем лестница положе, тем больше места необходимо для неё предусмотреть. Если угол меньше 23° — лестницу можно заменить пандусом (ровной наклонной площадкой), если больше 45°, то лестница переходит в разряд приставных или раскладных (рис. 3). Оптимальный угол подъема винтовых лестниц — 25—35°. Наиболее сложным процессом при крутизне лестничного марша более 40° является спуск с лестницы, а при углах более 45° спуск можно осуществлять только спиной вперед.
рис. 3. Нормативная зависимость размеров ступеней от крутизны лестницы
Количество ступеней зависит от высоты этажа и угла наклона лестницы. Зная местоположение лестницы в плане и высоту помещения, количество ступеней можно (и проще) установить графически, а после этого, по формулам безопасности определить ширину проступи.
Для графического построения лестницы на миллиметровой бумаге или бумаге «в клеточку» нужно в масштабе нарисовать лестничный марш (рис. 4) соизмеряя его с высотой этажа.
рис. 4. Пример графического расчета количества ступеней и высоты подступёнка. Таблица высот для ступенек в зданиях с нормативной высотой этажа
Высотой этажа называется разница высотных отметок уровней чистого пола нижнего и верхнего этажа, то есть в размер высоты этажа должны быть включены толщины одежды полов. Например, пол нижнего этажа облицован керамической плиткой, а пол верхнего этажа выложен паркетом по лагам и фанерному «черному полу». В расчет высоты этажа должны быть включены все слои данных половых конструкций: внизу — толщины выравнивающей стяжки, плиточного клея и плитки; вверху — толщина лаг, фанеры и паркета. В России еще со времен существования СССР высота этажа — величина регламентированная. Обычно стандартная высота этажа равна 2,8 или 3 м, реже — 2,7 или 3,3 м, что позволяет проектировать высоту помещения (расстояние от пола до потолка) не менее 2,4 м. Такая высота этажа позволяют без особого труда вписать лестницу с размерами ступеней, отвечающим требованиям расчетной формулы безопасности (рис. 4, таблица 2). Если ваша высота этажа отличается от нормативной и не кратна 3, то высоту ступеней нужно рассчитывать (округлять) с точностью до одного миллиметра, но так, чтобы высоты всех подступёнков были одинаковыми. Погрешность вычисления, набегающую от округления высот, лучше распределить на нижнюю фризовую ступень, а остальные ступеньки марша сделать одинаковой высоты.
Разные по высоте ступени приводят к постройке травмоопасной лестницы. Особенно опасной эта лестница становится во время спуска в ночное время суток. Спускаясь по лестнице, мышечная память нам подсказывает, что должна быть ступенька. Вес тела переносится на ногу, а ступеньки под ней нет… Она — ниже! И всего-то два-три десятка миллиметров, а ногу подвернули… и еще хорошо, если не покатились кубарем вниз.
В домах с нестандартной высотой этажа для выравнивания высоты ступеней допускается опустить уровень чистого пола верхней этажной площадки чуть ниже относительно уровня чистого пола остального этажа. Порожек лучше не делать, а сделать пол этажной площадки в виде пандуса, то есть наклонным. Для подравнивания высоты ступенек потребуется всего несколько миллиметров так, что уклон будет вряд ли сильно заметным. Как вариант, если лестничная площадка огорожена стенами с дверями, полы между этими помещениями можно сделать с небольшим порогом. Такое решение всем хорошо знакомо: уровень этажных площадок в многоквартирных домах, как правило, ниже уровня чистых полов в квартирах. Ноги мы здесь не ломаем — привыкли.
В таблице 1 рисунка 3 приведены размеры ступеней для «уплотненных» лестниц, пригодных для загородных домов. Нередко в планировках этих домов под лестницы оставляется так мало места, что для того, чтобы сделать лестницу короче, приходится жертвовать шириной проступи. Так, например, в лестнице с высотой подступёнка 200 мм ширина проступи равняется 250 мм. Взрослый человек не может опереться на такую проступь полной ступней и ему приходится спускаться с лестницы боком или спиной вперед. В таблице 2 рисунка 4 приведены размеры высот подступёнков для стандартных высот этажа. Рассчитать ширину проступи по формулам безопасности не составит особого труда. Но есть и еще один способ определить размеры ступеней — графический.
Этот эргономический способ основан на том, что человек, свободно делая по горизонтальной плоскости шаг в 620 мм, может с той же легкостью поднимать ногу на высоту, равную лишь половине этой величины, то есть на 310 мм. Поэтому, если на горизонтальной оси графика (рис. 5) отложить известное число частей, равных каждая одному шагу (620 мм), а на вертикальной оси — равных высоте подъема ноги 310 мм, то такое построение дает возможность получить размеры подъема и ширины ступеней для лестницы с любым наклоном. Для этого нужно нанести на график линию наклона своей лестницы (ее высота и длина известны) и в точках пересечения с сеткой графика провести перпендикуляры. Это и есть оптимальная высота и ширина ступени для данного уклона лестничного марша. Более того, вы можете воспользоваться этим методом и построить лестницу конкретно «по себя». Например, задав шаг равным 600, а подъем соответственно 300 мм либо задав длину шага такой, какой вы считаете нужным.
рис. 5. Графический способ подбора оптимальных размеров ступеней (размеры в мм)
Размеры лестниц на второй этаж: грамотный расчет необходим
Основными критериями, влияющими на выбор типа лестницы, ее размер и месторасположение, являются: функциональное назначение, площадь и высота помещения. Размеры лестниц на второй этаж должны обеспечивать безопасность эксплуатации и удобство их использования. Необходимо очень внимательно подойти к предлагаемому готовому ассортименту продукции или не упустить важнейших моментов, в случае индивидуального заказа лестницы.
Что необходимо учесть
При расчете и проектировании лестничных конструкций следует обратить внимание на следующие моменты:
- предполагаемое направление движения;
- разность уровней между этажами;
- пространственные габариты места установки;
- необходимость использования той или иной технологии изготовления и монтажа;
- месторасположение опор и возможность их установки;
- эксплуатационная нагрузка;
- дизайн.
Существуют определенные нормы, определяющие оптимальные размеры ступеней, ширину и уклон лестничных маршей. Они указаны в соответствующих главах СНиП 2.08.01-89* «Жилые здания», где указано, что для внутриквартирных лестниц:
- ступеней в марше может быть не менее трех, но не более восемнадцати;
- наименьшая ширина –0,9 метра;
- наибольший уклон – 1:1,25.
При устройстве подобных конструкций следует четко соблюдать указанные в нормативных документах размеры лестниц на второй этаж, не забывая о том, что они являются зоной повышенного риска.
Как определить габариты лестницы и ступеней
В каждом конкретном случае, особенно в индивидуальном строительстве, производится расчет лестничной конструкции для установления ее размеров. Все параметры напрямую зависят друг от друга. Измерив высоту подъема и учитывая габариты лестницы в плане, определяют количество ступенек, их высоту и глубину, опираясь на нормативы и формулы.
Необходимо помнить, что при подъеме человек теряет в два раза больше сил, чем при прохождении горизонтального участка пути. Поэтому для облегчения передвижения по лестнице, учитывается среднестатистическая длина человеческого шага, составляющая 600-640 мм. Ступени будут удобны лишь в том случае, если при расчете их размеров сохраниться пропорция, состоящая в следующем: сумма удвоенного размера подступенка (его высоты) и ширины проступи должна согласовываться с длиной шага.
Стоит отметить, что ширину проступи рекомендуется закладывать в пределах от 200 до 320 мм. Большинство проектировщиков исходят из того, что наиболее оптимальной высотой подступенка считается 150 мм, а глубина проступи должна соответствовать 300 мм. Расчет забежных ступеней основывается на том, что размер узкого края не может быть меньше 100 мм.
Разделив расстояние между уровнями этажей на высоту подступенка, можно определить количество ступенек, учитывая, что от полученного результата необходимо отнять один элемент, так как последняя проступь будет являться полом верхнего этажа. Длина лестницы в плане, поделенная на полученное число ступеней, определит ширину проступи. Если результат не удовлетворяет требуемому углу наклона лестницы, который может варьировать от 23 до 37 градусов, или средней ширине шага, то необходимо попробовать поменять высоту или количество ступеней, не выходя за нормативные показатели.
Условия безопасности
Лестничная конструкция состоит из нескольких составляющих:
- несущих элементов – косоуров, тетив, консолей;
- ступеней – проступей и подступенков;
- ограждений – балясин, заграждающих экранов, продольных планок и поручней;
- опор;
- крепежей.
К каждому элементу предъявляются свои требования по безопасности. Уклон лестницы должен иметь постоянную величину, неизменную по всей длине одного марша. Размеры ступеней не должны отличаться друг от друга. Различия в их высоте и глубине могут стать причиной травмы.
Ограждения необходимо устанавливать таким образом, чтобы они смогли выдержать нагрузку от облокотившегося на них взрослого человека весом 100 кг. Расстояние между балясинами, при отсутствии ограждающих экранов должно быть не более 150 мм или 120 мм, в случае присутствия в доме детей. Чтобы избежать детских травм, лестницы рекомендуется обязательно делать с подступенками.
При устройстве лестницы на второй этаж следует учитывать расстояние между балками перекрытия, или потолком, и ступенями. В целях безопасности, на всем протяжении марша оно не должно составлять менее двух метров. Данная норма определяет габариты лестничного проема.
Немаловажным моментом является устройство освещения лестницы с удобным размещением выключателей. Это избавит от неприятностей в темное время суток и в коридорах, не имеющих окон. Особое внимание следует уделить первой и последней ступеням. Рекомендуется подсветку делать таким образом, чтобы проступь и подступенок имели четкую грань света и тени, или были полностью освещены. Довольно часто человек не может рассчитать высоту невидимой ступени и, в этом случае, велика вероятность, что нога может соскользнуть, а гость или хозяин получит травму.
Не стоит при расчете и определении размеров лестниц пренебрегать нормативами и правилами безопасности.
14.03.2014 в 13:03
Деревянная лестница для дома своими руками — чертежи и инструкции.
Лестница своими руками. При расчете лестницы определяют основные размеры лестничного марша, которые максимально соответствуют удобству и безопасности перемещения. Самый удобный вариант – широкая и пологая лестница. Но в каждом конкретном случае приходится исходить из того, какое место оставлено для этой цели. Иногда берешься за голову: как можно затолкать в данное пространство ниши 18-20 ступенек лестницы?
Читайте о том, как мы решили эту проблему с помощью чертежей Николая Васильевича
и по ним построили своими руками деревянную лестницу .
Основные параметры лестницы включают в себя высоту подъема, тип лестницы, площадь в плане, крутизну, число ступеней. Все эти параметры лестницы не являются независимыми, то есть их нельзя все назначить. Для прямой лестницы высота подъема и крутизна определяют площадь в плане и, наоборот, площадь в плане и высота подъема определяют крутизну. При проектировании надо сразу задать значения определяющих параметров. После этого можно вычислить крутизну лестницы, которая определит число ступеней. Для расчёта основных параметров лестницы нужны следующие размеры:
Н — Высота от пола 1-го этажа (чистого с учетом финишного покрытия: ламинат, паркет, линолеум и т.п.), до пола второго этажа (тоже с учетом финишного покрытия). Если полы пока ничем не покрыты (черновые), то желательно представлять, на сколько поднимутся уровни на 1-ом и 2-ом этажах после их финишной отделки. В любом случае лестницу лучше ставить на чистовой пол, если ее несущие части из дерева, а не металлокаркас и не бетон. Высоту лестницы лучше измерить не в одном месте проема, а по его углам, и если высоты отличаются, то выбрать наибольшую (в дальнейшем это позволит подогнать ступени лестницы по уровню).
Н — h — Толщина перекрытия между 1-ым и 2-ым этажами или высота от пола до потолка на первом этаже, с учётом всех подшивок потолка 1 эт. и пола 2 эт. А также материал этого перекрытия (бетон, брус, металл).
План помещения 1-го этажа (с размерами). где предполагается разместить лестницу с указанием направления движения D по лестнице начиная снизу вверх, а также примерное место начала входа на лестницу E. Если лестница какой-то из сторон или несколькими сторонами примыкает к стенам, и на этих стенах есть окна, двери, выступы, ниши и т.п. изобразите это на плане со всеми возможными габаритными размерами и привязками (например, к углам комнаты или сторонам проема). Если это дверь — то нужны ее высота и ширина по наличникам, если окно — то еще и его высота от пола до нижней части подоконника и его длина и высота. В статье использованы материалы книги А.А. Савельева
При подъеме по лестнице человек затрачивает примерно в два раза больше энергии, чем при движении по горизонтали. Практикой установлено: лестница удобна и безопасна, если удвоенная высота подступёнка, сложенная с шириной ступени (проступью), равняется среднему шагу человека. Длина шага человека на плоскости составляет примерно 600–640 мм. Исходя из этого, проступь и подъем определяют по формуле: 2а+b = 600. 640 мм. Прочитайте про безопасность пользования лестницей (особенно с полированными каменными ступенями)
Ширина проступи лестницы должна обеспечивать опирание ноги полной стопой, то есть быть не меньше 200 и не больше 320 мм. Оптимальной считается высота подступёнка, равная 150, а ширина проступи — 300 мм. При сильном увеличении ширины проступи вы непременно собьетесь с шага, а при сильном уменьшении затруднится спуск. При проектировании забежных ступеней нужно учитывать, что минимальная ширина ступеней с узкого конца должна составлять не менее 100 мм, а нависание проступи над нижней ступенькой должно быть не более 50 мм. Нависание проступи над нижней ступенью делается для увеличения ширины проступи тогда, когда другими способами не удается увеличить ее размер.
Наиболее удобные углы подъёма лестницы находятся в диапазоне от 23 до 37°. Чем лестница круче, тем меньше ей надо места для установки в доме, и соответственно, чем лестница положе, тем больше места необходимо для неё предусмотреть. Если угол меньше 23° — лестницу можно заменить пандусом (ровной наклонной площадкой), если больше 45°, то лестница переходит в разряд приставных или раскладных. Наиболее сложным процессом при крутизне лестничного марша более 40° является спуск с лестницы, а при углах более 45° спуск можно осуществлять только спиной вперед.
Зная местоположение лестницы в плане (допустим под лестницу выделено 5 м) и высоту помещения(3 м), количество ступеней можно установить, разделив высоту помещения на предполагаемую высоту подступёнка(150мм): 3000. 150 = 20 ступеней. От 20 отнимаем 1 ступень (пол второго этажа уже является ступенью нашей будущей лестницы) = 19 ст. Далее 5м. 19ст. = 263,2 мм – предполагаемая ширина проступи. Поставив полученные размеры в формулу 2а+b = 563,2 мм. угол подъёма получился 29,4°. Как видим в рекомендуемые 600-640 мм. мы, к сожалению, не попали, но «играя» величинами а и b и количеством ступеней можно добиться приемлемого. Например, при 17 ступенях с высотой ступени 176,5 мм и шириной проступи 280 мм получим 632,9 мм, что нас устраивает. При этом у нас изменился угол подъёма на 32,2° и общая длина лестницы до 4480 мм. Имея эти параметры и размеры проёма можно определиться с типом лестницы.
При выборе типа лестницы нужно учитывать ещё один параметр, т.н. просвет. Замечено, что человек ростом 180 см легко перемещается по проходу высотой 185 см, но он обязательно будет инстинктивно наклонять голову и испытывать от этого дискомфорт. Нормальное расстояние между ступенью и потолком должно быть не менее 1,9–2 м. По мере подъема по лестнице этот размер должен сохраняться на протяжении всего марша.
Для обеспечения правильного тепло- и воздухообмена размещение лестницы в общей комнате или гостиной допустимо только в тех случаях, когда постоянно отапливаются помещения и первого и второго этажа (мансарды). В других случаях лестницу нужно размещать в «холодном» помещении: на веранде или в специальной лестничной клетке.
Ширина лестничного марша должна быть не менее ширины выхода на лестничную клетку. Ширина лестничного марша определяется пропускной способностью лестницы, то есть количеством человек, которые могут по ней пройти. Ширина внутриквартирных лестничных маршей должна быть не менее 0,9–1 м, а в домах повышенной комфортности 1,25–1,5 м. В садовых домиках допускается ширина марша 0,7–0,8 м. Ширину 0,8 м лестница может иметь при условии, что конфигурация её проста, она сооружена вдоль одной стены и позволяет поднимать габаритные предметы. Шириной менее 0,8 м могут быть только вспомогательные лестницы, например, лестница в подвал или на чердак. Ширина лестницы рассчитывается «в просвете», то есть между поручнями либо между поручнем и стеной лестничной клетки. В винтовых лестницах расстояние от центральной стойки до края ступени рекомендуется не менее 1,1 м. Между маршами лестницы, расположенными во встречном друг другу направлении, должен быть зазор не менее 100 мм.
На иллюстрациях представлен один из вариантов строительства лестницы с забежными ступенями на косаурах и основные элементы, из которых собирается лестница.
Аналогично изготавливается лестница с забежными ступенями с поворотом на 180°.
Строительство лестницы начинается с измерения высоты этажа и габаритов лестничного проема. Затем составляется проект лестницы, производится ее расчет: определение размеров и количества ступеней, их толщины; размеров и конфигурация косоуров, их толщина и толщина в узкой части (многие почему то думают, что можно просто взять готовую тетиву и сделать в ней запилы, на самом деле это не так – всё это нужно просчитывать и зависит от длины, толщины, материала косоура или тетивы, угла подъёма);
Опорные столбы и балясины лестницы прорисовываются чисто для визуализации, т.к. выбор их очень разнообразный. Определяется количество рядовых балясин и длина поручня. Всё это оформляется в чертежи, пример некоторых элементов которых показан ниже.
Здесь представлены примеры чертежей деревянной лестницы, поставляемых заказчику. Имея на руках чертежи можно определиться с необходимым количеством материала и его размерами.
После закупки материалов, их нужно выдержать в помещении в течение 3-4 суток, и после этого приступают к строительству лестницы. Ниже приведён пример строительства лестницы на косаурах с подступенками. Размеры даны в виде координатных точек: 985,172 — первую цифру 985 мм откладываете от левого низа заготовки (он принят за 0,0) вправо на это расстояние(985 мм) по низу заготовки — получите точку, и от этой точки под углом 90 гр . обыкновенным угольником вверх откладываете вторую цифру — 172 мм, так получается точка, которую вы и отмечаете на вашей заготовке. Сам угольник необходимо проверить и сделать это можно приложив его к листу бумаги формата А4.
Все первые цифры координат — нужно откладывать от низа левого края заготовки.
Имея чертежи с размерами — прорисовываем контур пристенных (внутренних) тетив на тыльной стороне старого рулона обоев, который крепим к стене, выставляя по уровню верха будущих ступеней, начиная от пола второго этажа, проверяя их совпадение в углу, и при необходимости размеры корректируются. При проектировании уровни полов 1 и 2 этажей принимаются в «ноль», но в жизни обычно так бывает очень редко. Погрешность вычисления лучше распределить на нижнюю фризовую (входную) ступень, а остальные ступеньки марша сделать одинаковой высоты. Разные по высоте ступени приводят к постройке травмоопасной лестницы. Особенно опасной эта лестница становится во время спуска в ночное время суток. Спускаясь по лестнице, мышечная память нам подсказывает, что должна быть ступенька. Вес тела переносится на ногу, а ступеньки под ней нет… Она — ниже! И всего-то два-три десятка миллиметров, а ногу подвернули… и еще хорошо, если не покатились кубарем вниз.
Реклама на сайте и
СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСУЛЬТАЦИИ
Петербургский врач Андрей Дачник, столкнувшись в 2003 году с необходимостью построить дом на даче, детально познакомился с суровой реальностью отечественного рынка домостроения.
Вследствие неутешительно-печальных результатов этого знакомства, автору пришлось погрузиться в пучину самостоятельного изучения основ архитектуры, проектирования и строительного дела. Автор готов поделиться полученными знаниями и приобретенным опытом.
Заказать индивидуальную
строительную консультацию
Получить бесплатные технические консультации Дачника по любым вопросам строительства и ремонта можно на форуме Околоток.
Индивидуальная помощь в строительстве в виде онлайн ответов на вопросы по выбору материалов и технологий для строительства или ремонта дома, конструкций дома, основам планировки и компоновки, устройства инженерных систем.
Производится разработка индивидуальной планировки дома на заказ с точки зрения рациональности конструктивных решений при выбранной технологии строительства и удобства пользования домом для всех членов семьи с учетом их интересов.
© 2008-2017. Андрей Дачник. Все права защищены.
Источники: http://ostroykevse.com/Lestnica/02.html, http://semidelov.ru/mar/razmery-lestnits-na-vtoroj-etazh-gramotnyj-raschet-neobkhodim/, http://dom.dacha-dom.ru/lestnica.html
